Question

人類的生存離不開氧氣．某校化學興趣小組的同學在老師的指導下做了有關氧氣的系列探究實驗：

探究一：以下是該小組探究影響H₂O₂溶液反應速率部分因素的相關實驗數據．

實驗序號	H2O2溶液 濃度%	H2O2溶液 體積/mL	溫度/℃	MnO2的 用量/g	收集氧氣的 體積/mL	反應所需 的時間/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

⑴ 寫出實驗室用H₂O₂溶液和MnO₂混合制氧氣的文字或符號表達式：                              。

⑵ 通過實驗①和②對比可知，化學反應速率與                有關；

從實驗③和④對比可知，化學反應速率與溫度的關系是：                   。

⑶ 通過上述實驗         （填“能”或“不能”）說明使用MnO₂可以加快H₂O₂溶液反應速率．

探究二：某化學興趣小組的同學對空氣中氧氣含量的測定實驗進行探究．

已知：在空氣中，溫度超過40℃，白磷（化學符號為P）就可以自燃，即和氧氣反應生成五氧化二磷。

如圖是“空氣中氧氣體積分數測定”實驗的改進裝置．主要操作是：在實際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃．

⑴請寫出白磷與氧氣反應的文字或符號表達式                       

⑵ 白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是                    ；若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為       mL．

⑶ 集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中起到哪些作用？          （填寫序號）

a．加快集氣瓶冷卻  

b．液封導氣管末端以防氣體逸出  

c．緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高．

 

Answer 1

【答案】

 

【解析】探究一：（1）過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，故答案為：H₂O₂ H₂O+O₂

（2）由表格數據可知：反應物濃度越大，反應越快；溫度越高反應速率越大；故答案為：反應物濃度    溫度越高反應速率越大  

（3）通過上述實驗，二氧化錳能加快H₂O₂溶液反應速率，故答案為：能

探究二：（1）磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，故答案為：磷+氧氣 五氧化二磷；

（2）白磷燃燒時會放出大量的熱，集氣瓶內空氣受熱體積膨脹，氣壓增大，使集氣瓶內的水沿玻璃管流入燒杯內；燃燒停止后，溫度下降，瓶內氣壓減小，燒杯中的水就會沿著玻璃管再流入集氣瓶內；白磷燃燒消耗空氣中的氧氣，集氣瓶內空氣體積為150mL-50mL=100mL，由于氧氣約占空氣總體積的 1/5，所以消耗掉氧氣的體積為20mL，則燒杯中的水會進入集氣瓶內約20mL，所以集氣瓶內水的總體積為50mL+20mL=70mL

（3）集氣瓶內預先裝入適量的水，使白磷燃燒時集氣瓶內氣壓不會過度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出；同時還可以加快集氣瓶冷卻，緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高